CN110702294B - 一种电机锁止力测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机锁止力测试方法，包括：步骤一、将施力装置通过传动机构连接被测电机的电机轴；步骤二、控制施力装置，驱动直线作用力作用于传动机构上的施力点按预设的速度匀速直线运动，直至被测电机受到破坏；步骤三、用检测装置采集压力曲线图；步骤四、在压力曲线图中，读取横坐标最小的波峰所对应的纵坐标，记为塑性变形荷载；步骤五、按照传动机构的传动比，将塑性变形荷载换算为被测电机的电机轴受到的扭力，即为被测电机的锁止力。本发明通过测得压力曲线图，能够精确的读取出被测电机发生塑性变形时的塑性变形荷载，从而换算得出被测电机的锁止力，避免了现有技术无法确定电机何时发生塑性变形的问题，具有测量精度高的优点。

Description

一种电机锁止力测试方法

技术领域

本发明涉及汽车领域中电机性能参数的测定，具体的说是一种电机锁止力测试方法。

背景技术

电机广泛应用在汽车座椅的背靠调节、升降调节等功能中，在完成调节后，需要利用电机的锁止力锁定调节后的位置，因此，电机的锁止力是汽车安全领域的一项重要性能参数。一般的，将电机发生塑性变形时电机轴输出的扭力作为电机的锁止力。

现有技术中，一般利用扭力扳手测试电机的锁止力，方法为：将扭力扳手输出的扭矩作用于电机的电机轴上，调节扭力扳手的扭矩输出，当电机的电机轴对扭力扳手再无阻力时，此时，扭力扳手施加给电机轴的扭力，作为电机的锁止力。

上述现有的电机锁止力测试方法，存在以下不足：

其一，由于电机轴在受到电机刚好发生塑性变形的扭力作用时，电机并未完全失效，仍能工作的电机，其电机轴仍能输出扭力，只有继续增大扭力扳手作用于电机轴的扭力，才能使电机变形程度增大，继而因损坏失效而造成电机轴无扭力输出，因此，上述现有的电机锁止力测试方法，所测得的电机锁止力偏大，存在测量精度低的问题。

其二，由于电机在刚好发生塑性变形时，其外观上并未表现出任何不同，因此，无法采用扭力扳手判断电机在何时发生塑性变形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电机锁止力测试方法，以解决现有电机锁止力测试方法存在测量精度低的问题。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种电机锁止力测试方法，其特征在于：

包括：

步骤一、将施力装置通过传动机构连接被测电机的电机轴，使得：所述施力装置施加的直线作用力，通过所述传动机构转换为作用于所述电机轴的扭力；

步骤二、控制所述施力装置，驱动所述直线作用力作用于所述传动机构上的施力点按预设的速度匀速直线运动，直至所述被测电机受到破坏；

步骤三、在所述匀速直线运动过程中，用检测装置采集压力曲线图，该压力曲线图以所述施力点的位移作为横坐标，以所述直线作用力作为纵坐标；

步骤四、在所述压力曲线图中，读取横坐标最小的波峰所对应的纵坐标，记为塑性变形荷载；

步骤五、按照所述传动机构的传动比，将所述塑性变形荷载换算为所述被测电机的电机轴受到的扭力，即为所述被测电机的锁止力。

因此，本发明避免了现有技术无法确定电机何时发生塑性变形的问题，具有测量精度高的优点。

作为本发明的优选实施方式：所述传动机构设有支架、导轨、导向板、齿条、齿轮、齿套和轴承座，所述导轨和轴承座均固定在所述支架上，所述导向板滑动安装在所述导轨中，所述齿条与所述导向板固定连接，所述齿套可旋转的安装在所述轴承座中，所述齿轮与所述齿套固定连接，且所述齿轮与所述齿条相啮合；

所述施力装置将所述直线作用力施加在所述齿条上，且所述直线作用力的方向平行于所述导轨；

所述被测电机的机身能够固定在所述支架上，使得所述被测电机的电机轴齿轮插入所述齿套中并啮合。

从而，直线作用力通过所述齿条驱动齿轮匀速旋转，带动齿套和被测电机的电机轴匀速旋转，直至所述被测电机受到破坏，令所述检测装置采集得到压力曲线图。

优选的：所述齿套与所述轴承座过渡配合。

优选的：所述传动机构设有两根所述导轨，该两根导轨对称布置在所述齿轮的两侧，所述导向板能够滑动安装在任意一根所述导轨中。

从而，通过将导向板安装到不同的导轨，可以在所述施力装置施加所述直线作用力时，使得所述齿条带动所述齿轮正转或反转，以实现对所述被测电机的正向或反向锁止力的测量。

优选的：所述支架由底板和固定板组成，所述固定板通过螺栓垂直固定在所述底板上；所述导轨与所述底板和固定板均通过螺栓固定连接，且所述导轨垂直于所述底板，所述轴承座通过螺栓固定在所述固定板上。

优选的：所述固定板的背面上安装有夹装工具，该夹装工具能够将所述被测电机的机身夹紧固定在所述固定板上，并使得所述被测电机的电机轴齿轮插入所述齿套中并啮合。

优选的：所述导向板与齿条通过螺栓固定连接，所述齿轮通过定位销和螺栓与所述齿套固定连接。

优选的：所述施力装置和检测装置集成为一体，采用拉伸试验机。

优选的：所述步骤二中，如果所述匀速直线运动的时间已达到预设的破坏时间，则判定所述被测电机已受到破坏，否则，判定所述被测电机未受到破坏。

优选的：所述步骤二中，如果所述被测电机的电机轴仍输出扭力，则判定所述被测电机未受到破坏，否则，判定所述被测电机已受到破坏。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过测得压力曲线图，能够精确的读取出被测电机发生塑性变形时的塑性变形荷载，从而换算得出被测电机的锁止力，避免了现有技术无法确定电机何时发生塑性变形的问题，具有测量精度高的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明中传动机构的立体结构示意图；

图2为本发明中传动机构的剖面结构示意图；

图3为本发明采集得到的压力曲线图的示例。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

如图1至图3所示，本发明公开的是一种电机锁止力测试方法，包括：

步骤一、将施力装置通过传动机构连接被测电机的电机轴，使得：所述施力装置施加的直线作用力F，通过所述传动机构转换为作用于所述电机轴的扭力；

步骤二、控制所述施力装置，驱动所述直线作用力F作用于所述传动机构上的施力点按预设的速度匀速直线运动，直至所述被测电机受到破坏；

步骤三、在所述匀速直线运动过程中，用检测装置采集压力曲线图(参见图3)，该压力曲线图以所述施力点的位移作为横坐标，以所述直线作用力F作为纵坐标；

步骤四、在所述压力曲线图中，读取横坐标最小的波峰所对应的纵坐标，记为塑性变形荷载Fx；其中，图3中横坐标最大的波峰，即为现有技术中采用扭力扳手所能测得的值，其相较于塑性变形荷载Fx偏大。

步骤五、按照所述传动机构的传动比，将所述塑性变形荷载Fx换算为所述被测电机的电机轴受到的扭力，即为所述被测电机的锁止力。

因此，本发明避免了现有技术无法确定电机何时发生塑性变形的问题，具有测量精度高的优点。

以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：

优选的：所述施力装置和检测装置集成为一体，采用拉伸试验机。

优选的：所述步骤二中，如果所述匀速直线运动的时间已达到预设的破坏时间，则判定所述被测电机已受到破坏，否则，判定所述被测电机未受到破坏。

优选的：所述步骤二中，如果所述被测电机的电机轴仍输出扭力，则判定所述被测电机未受到破坏，否则，判定所述被测电机已受到破坏。

实施例二

在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：

所述传动机构设有支架1、导轨2、导向板3、齿条4、齿轮5、齿套6和轴承座7，所述导轨2和轴承座7均固定在所述支架1上，所述导向板3滑动安装在所述导轨2中，所述齿条4与所述导向板3固定连接，所述齿套6可旋转的安装在所述轴承座7中，所述齿轮5与所述齿套6固定连接，且所述齿轮5与所述齿条4相啮合；

所述施力装置将所述直线作用力F施加在所述齿条4上，且所述直线作用力F的方向平行于所述导轨2；

所述被测电机的机身能够固定在所述支架1上，使得所述被测电机的电机轴齿轮插入所述齿套6中并啮合。

从而，直线作用力F通过所述齿条4驱动齿轮5匀速旋转，带动齿套6和被测电机的电机轴匀速旋转，直至所述被测电机受到破坏，令所述检测装置采集得到压力曲线图。

对于本实施例的传动机构，步骤五所述换算过程举例如下：

采用不同的齿轮齿条可得到不同放大比例的压力曲线，压力与扭矩的转化计算方法举例如下：

齿轮5的分度圆直径：d＝mz＝2.5*40＝100mm，m表示模数，z表示齿数；

齿条4的模数为2.5，与齿轮5的传动比为1:1；

力矢：L＝1/2d＝1/2*100mm＝50mm＝0.05m；

扭矩:T＝F-GL＝0.05F，G＝mg，m为导轨2和齿条4的总质量；

即：被测电机的电机轴受到的扭力＝压力曲线的纵坐标减去导轨2和齿条4的自重再乘以0.05。

以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：

优选的：所述齿套6与所述轴承座7过渡配合。

优选的：所述传动机构设有两根所述导轨2，该两根导轨2对称布置在所述齿轮5的两侧，所述导向板3能够滑动安装在任意一根所述导轨2中。

从而，通过将导向板3安装到不同的导轨2，可以在所述施力装置施加所述直线作用力F时，使得所述齿条4带动所述齿轮5正转或反转，以实现对所述被测电机的正向或反向锁止力的测量。

优选的：所述支架1由底板1-1和固定板1-2组成，所述固定板1-2通过螺栓垂直固定在所述底板1-1上；所述导轨2与所述底板1-1和固定板1-2均通过螺栓固定连接，且所述导轨2垂直于所述底板1-1，所述轴承座7通过螺栓固定在所述固定板1-2上。

优选的：所述固定板1-2的背面上安装有夹装工具，该夹装工具能够将所述被测电机的机身夹紧固定在所述固定板1-2上，并使得所述被测电机的电机轴齿轮插入所述齿套6中并啮合。

优选的：所述导向板3与齿条4通过螺栓固定连接，所述齿轮5通过定位销和螺栓与所述齿套6固定连接。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种电机锁止力测试方法，其特征在于：

包括：

步骤一、将施力装置通过传动机构连接被测电机的电机轴，使得：所述施力装置施加的直线作用力F，通过所述传动机构转换为作用于所述电机轴的扭力；

步骤二、控制所述施力装置，驱动所述直线作用力F作用于所述传动机构上的施力点按预设的速度匀速直线运动，直至所述被测电机受到破坏；

步骤三、在所述匀速直线运动过程中，用检测装置采集压力曲线图，该压力曲线图以所述施力点的位移作为横坐标，以所述直线作用力F作为纵坐标；

步骤四、在所述压力曲线图中，读取横坐标最小的波峰所对应的纵坐标，记为塑性变形荷载Fx；

步骤五、按照所述传动机构的传动比，将所述塑性变形荷载Fx换算为所述被测电机的电机轴受到的扭力，即为所述被测电机的锁止力；

所述传动机构设有支架(1)、导轨(2)、导向板(3)、齿条(4)、齿轮(5)、齿套(6)和轴承座(7)，所述导轨(2)和轴承座(7)均固定在所述支架(1)上，所述导向板(3)滑动安装在所述导轨(2)中，所述齿条(4)与所述导向板(3)固定连接，所述齿套(6)可旋转的安装在所述轴承座(7)中，所述齿轮(5)与所述齿套(6)固定连接，且所述齿轮(5)与所述齿条(4)相啮合；

所述施力装置将所述直线作用力F施加在所述齿条(4)上，且所述直线作用力F的方向平行于所述导轨(2)；

所述被测电机的机身能够固定在所述支架(1)上，使得所述被测电机的电机轴齿轮插入所述齿套(6)中并啮合。

2.根据权利要求1所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述齿套(6)与所述轴承座(7)过渡配合。

3.根据权利要求1所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述传动机构设有两根所述导轨(2)，该两根导轨(2)对称布置在所述齿轮(5)的两侧，所述导向板(3)能够滑动安装在任意一根所述导轨(2)中。

4.根据权利要求1所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述支架(1)由底板(1-1)和固定板(1-2)组成，所述固定板(1-2)通过螺栓垂直固定在所述底板(1-1)上；所述导轨(2)与所述底板(1-1)和固定板(1-2)均通过螺栓固定连接，且所述导轨(2)垂直于所述底板(1-1)，所述轴承座(7)通过螺栓固定在所述固定板(1-2)上。

5.根据权利要求4所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述固定板(1-2)的背面上安装有夹装工具，该夹装工具能够将所述被测电机的机身夹紧固定在所述固定板(1-2)上，并使得所述被测电机的电机轴齿轮插入所述齿套(6)中并啮合。

6.根据权利要求1所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述导向板(3)与齿条(4)通过螺栓固定连接，所述齿轮(5)通过定位销和螺栓与所述齿套(6)固定连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述施力装置和检测装置集成为一体，采用拉伸试验机。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述步骤二中，如果所述匀速直线运动的时间已达到预设的破坏时间，则判定所述被测电机已受到破坏，否则，判定所述被测电机未受到破坏。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的电机锁止力测试方法，其特征在于：所述步骤二中，如果所述被测电机的电机轴仍输出扭力，则判定所述被测电机未受到破坏，否则，判定所述被测电机已受到破坏。

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